DE3124583C2

DE3124583C2 -

Info

Publication number: DE3124583C2
Application number: DE3124583A
Authority: DE
Inventors: Mircea Dipl.-Ing. 8521 Braeuningshof De Alexandrescu; Joerg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen De Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-06-23
Filing date: 1981-06-23
Publication date: 1990-05-31
Also published as: DE3124583A1; FR2507886B1; FR2507886A1; US4433428A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Röntgendiagnostikeinrich tung zur Darstellung von Organen mit einer Röntgen bildverstärker-Fernsehkette, einem Bildspeicher und einer Subtraktionsvorrichtung, die die gespeicherten und die aktuellen Videosignale subtrahiert, wobei eine Aufnahmesteuervorrichtung Steuerimpulse für die Bildspeicherung aus dem EKG eines Patienten ableitet.The invention is based on an X-ray diagnostic device X-ray imaging of organs image intensifier television chain, an image memory and a subtraction device that stores the and subtracts the current video signals, where a recording control device control pulses for the Derives image storage from a patient's EKG.

In dem IEEE Catalog Nr. 76CH1160-1C ist auf den Sei ten 255 bis 260 in dem Aufsatz "Digital Processing of Videoangiocardiographic Image Series Using a Mini computer" von R. Brennecke et al eine derartige Rönt gendiagnostikeinrichtung beschrieben, bei der syn chron bei derselben Herzphase mehrere Bilder inte griert und in dem Bildspeicher gespeichert werden. Anschließend erfolgt eine Injektion eines Röntgen kontrastmittels. Die der Injektion folgenden Bilder werden ebenfalls herzphasensynchron integriert und von den ersten gespeicherten Integrationswerten sub trahiert. Das so erhaltene Subtraktionsbild wird auf einem Monitor dargestellt und zeigt das zu unter suchende Organ, beispielsweise das Herz. Als nach teilig zeigt sich hierbei, daß ein Kontrastmittel in jiziert werden muß, das den Patienten belastet. Auch wird das untersuchte Organ zu einem festen Zeitpunkt gezeigt. Die Bewegung der Herzwand läßt sich z. B. hierbei nicht erkennen.In the IEEE Catalog No. 76CH1160-1C is on the page ten 255 to 260 in the article "Digital Processing of Videoangiocardiographic Image Series Using a Mini computer "by R. Brennecke et al described genetic diagnostic facility in the syn chron with the same heart phase several images inte and stored in the image memory. Then an X-ray is injected contrast medium. The pictures following the injection are also integrated in synchronism with the heart and of the first stored integration values sub trahed. The subtraction image thus obtained opens shown on a monitor and shows that below organ that seeks, for example the heart. As after partly shows that a contrast medium in must be injected that burden the patient. Also becomes the examined organ at a fixed time shown. The movement of the heart wall can, for. B. do not recognize here.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgen diagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Darstellung von Rändern von beweg ten Organen, beispielsweise des Herzens, auch ohne Kontrastmittel ermöglicht.The invention is based on the task of an x-ray diagnostic device of the type mentioned at the beginning create a representation of edges of moving organs, for example of the heart, even without Contrast medium enables.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Subtraktionsvorrichtung ein zweiter Bildspeicher nachgeschaltet ist und daß die Aufnahmesteuervorrich tung an beiden Bildspeichern angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß sie die Einspeicherung in ver schiedenen Zeitpunkten einer Herzphase auslöst. Da durch werden zwei zu verschiedenen Herzphasen gehören de Röntgenbilder im zweiten Speicher festgehalten, so daß man aus dem Subtraktionsbild die Bewegung des Organes erkennen kann.The object is achieved in that the subtraction device a second image memory is connected downstream and that the recording control device device connected to both image memories and such is trained that they are stored in ver triggers different times of a heart phase. There through two will belong to different heart phases de X-ray images recorded in the second memory, see above that from the subtraction picture the movement of the Organ can recognize.

Die Bewegungen lassen sich wahlweise in gleichen oder entgegengesetzten Schwächungsstufen darstellen, wenn ein Umschalter vorgesehen ist, der dem zweiten Bild speicher entweder ein Ausgangssignal der Subtraktions vorrichtung oder ein Ausgangssignal eines Schaltungs teiles zuführt, der die Absolutwerte des Ausgangssi gnales der Subtraktionsvorrichtung bildet.The movements can be either in the same or represent opposite levels of weakening if a switch is provided, the second image either store an output signal of the subtraction device or an output signal of a circuit part that supplies the absolute values of the output i gnales of the subtraction device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher er läutert.The invention is based on one in the Figure illustrated embodiment he closer purifies.

In der Figur ist eine erfindungsgemäße Röntgendiagno stikeinrichtung mit einem Hochspannungsgenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 speist, in deren Strahlengang sich ein Patient 3 befindet. Ein im Strah lengang nachfolgender Röntgenbildverstärker 4 ist mit einer Fernsehkamera 5 verbunden, deren Ausgangssignal einem Analog/Digital-Wander (A/D-Wandler) 6 zugeführt ist. Das digitalisierte Videosignal wird in einen er sten Bildspeicher 7 eingelesen. Der Ausgang des Bild speichers 7 ist mit einer Subtraktionsvorrichtung 8 verbunden, der auch die aktuellen Videosignale des A/D-Wandlers 6 zugeführt werden. Die Subtraktionsvor richtung 8 bildet die Differenz zwischen den im Bild speicher 7 gespeicherten und den aktuellen Bildpunkt informationen des digitalisierten Videosignales. Das Ausgangssignal A der Subtraktionsvorrichtung 8 ist ei nem Schaltungsteil 9 zugeführt, der die Absolutwerte /A/ der Bildpunktinformationen der Subtraktionsvor richtung 8 bildet. Der Absolutwert /A/ des Schaltungs teiles 9 wird dem einen Schaltkontakt eines Umschal ters 10 zugeführt, an dessen anderem Schaltkontakt das Ausgangssignal A der Subtraktionsvorrichtung 8 liegt. Der Mittelkontakt ist mit einem zweiten Bildspeicher 11 verbunden. Der Ausgang des Bildspeichers 11 ist an ei nem Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) 12 angeschlos sen, dessen analoges Ausgangssignal auf einem Monitor 13 dargestellt wird.In the figure, an X-ray diagnostic device according to the invention is shown with a high-voltage generator 1 that feeds an X-ray tube 2 , in the beam path of which a patient 3 is located. An X-ray image intensifier 4 following in the beam path is connected to a television camera 5 , the output signal of which is fed to an analog / digital wander (A / D converter) 6 . The digitized video signal is read into an image memory 7 . The output of the image memory 7 is connected to a subtraction device 8 , to which the current video signals of the A / D converter 6 are also fed. The Subtraktionsvor direction 8 forms the difference between the stored in the image memory 7 and the current pixel information of the digitized video signal. The output signal A of the subtraction device 8 is fed to a circuit part 9 which forms the absolute values / A / of the pixel information of the subtraction device 8 . The absolute value / A / of the circuit part 9 is supplied to the one switching contact of a changeover switch 10 , at the other switching contact of which the output signal A of the subtraction device 8 is present. The center contact is connected to a second image memory 11 . The output of the image memory 11 is connected to a digital / analog converter (D / A converter) 12 , the analog output signal of which is shown on a monitor 13 .

An dem Patienten 3 sind EKG-Elektroden 14 angebracht, die mit einer EKG-Schaltung 15 verbunden sind. Das EKG-Signal der EKG-Schaltung 15 wird einem Diskrimi nator 16 für die Amplitude und Phase des EKG-Signales zugeführt. Der Diskriminator 16 ist mit einer Speicher steuervorrichtung 17 verbunden, die eine Einspeiche rung in die beiden Bildspeicher 7 und 11 bewirkt.EKG electrodes 14 are attached to the patient 3 and are connected to an EKG circuit 15 . The EKG signal of the EKG circuit 15 is fed to a discriminator 16 for the amplitude and phase of the EKG signal. The discriminator 16 is connected to a memory control device 17 , which causes storage in the two image memories 7 and 11 .

Der Diskriminator 16 kann beispielsweise aus einer Schwellenschaltung für die Amplitude und einem Phasen schieber, beispielsweise einer monostabilen Kippstufe, bestehen. Hierdurch erhält man aus der R-Zacke des EKG-Signales einen Steuerimpuls. Die Speichersteuer vorrichtung 17 kann beispielsweise aus zwei UND-Schal tungen, einem Verzögerungsglied und zwei Verriege lungsschaltungen aufgebaut sein. Hierbei werden den ersten Eingängen der beiden UND-Glieder die Vertikal impulse der Fernsehkamera zugeführt. Dem zweiten Ein gang des UND-Gliedes, das den ersten Bildspeicher 7 steuert, wird das Ausgangssignal des Diskriminators 16 direkt zugeführt. Dem zweiten Eingang des zweiten UND- Gliedes, das den zweiten Bildspeicher 11 steuert, wird das Ausgangssignal des Diskriminators 16 über ein Ver zögerungsglied zugeleitet. Den UND-Gliedern sind die Verriegelungsglieder nachgeschaltet, die beispiels weise eine mehrfache Auslösung der Speicherung ver hindern. Die Verriegelungsglieder können aus bista bilen Kippstufen aufgebaut sein. Eine weitere Möglich keit der Aufnahmesteuerung kann auch dadurch erreicht werden, daß der Diskriminator 16 zweifach vorhanden ist und der eine Teil auf die R-Zacke und der andere Teil auf die T-Welle anspricht. Diese beiden Ausgangs signale könnten den Bildspeichern 7 und 11 über Ver riegelungsglieder direkt zugeführt werden.The discriminator 16 can consist, for example, of a threshold circuit for the amplitude and a phase shifter, for example a monostable multivibrator. This gives a control impulse from the R wave of the EKG signal. The memory control device 17 can for example be constructed from two AND circuits, a delay element and two locking circuits. Here, the vertical inputs of the television camera are fed to the first inputs of the two AND gates. The second input of the AND gate, which controls the first image memory 7 , the output signal of the discriminator 16 is fed directly. The second input of the second AND gate, which controls the second image memory 11 , the output signal of the discriminator 16 is supplied via a delay element. The AND gates are followed by the interlocking elements, which prevent multiple tripping of the storage, for example. The locking members can be constructed from tiltable tilting stages. Another possibility of the recording control can also be achieved in that the discriminator 16 is present twice and one part responds to the R wave and the other part to the T wave. These two output signals could be fed directly to the image memories 7 and 11 via locking elements.

Nach Einschaltung der Durchleuchtung liegen am Aus gang des A/D-Wandlers 6 die digitalen Videosignale an. Abgeleitet von der R-Zacke bewirkt die Speichersteuer vorrichtung 17 synchron mit den Vertikalimpulsen des Videosignales die Einspeicherung eines Bildes in den ersten Bildspeicher 7. Anschließend erfolgt die Dif ferenzbildung in der Subtraktionsvorrichtung 8 von dem gespeicherten und dem aktuellen Videosignal. Ver zögert durch das in der Speichersteuervorrichtung 17 vorhandene Verzögerungsglied oder abgeleitet von der T-Welle wird das Einlesen des Ausgangssignales A der Subtraktionsvorrichtung 8 in den Bildspeicher 11 be wirkt. Auf dem Monitorbild erscheinen die Phasen, bei denen sich das Herz vergrößert hat, als weiße und die Stellen, an denen sich das Herz verkleinert hat, als schwarze Stellen. Wird dagegen der Schaltungsteil 9 zwischen Subtraktionsvorrichtung 8 und zweiten Bild speicher 11 geschaltet, so erscheinen sämtliche Be wegungen auf dem Monitorbild schwarz.After switching on the fluoroscopy, the digital video signals are present at the output of the A / D converter 6 . Derived from the R wave, the memory control device 17 effects the storage of an image in the first image memory 7 in synchronism with the vertical pulses of the video signal. The difference is then formed in the subtraction device 8 from the stored and the current video signal. Ver delayed by the delay element present in the memory control device 17 or derived from the T-wave, the reading of the output signal A of the subtraction device 8 into the image memory 11 will be effective. The phases in which the heart has enlarged appear as white areas on the monitor image, and the areas where the heart has decreased appear as black areas. If, on the other hand, the circuit part 9 is switched between the subtraction device 8 and the second image memory 11 , all movements appear on the monitor image in black.

In die Bildspeicher 7 und 11 können auch mehrere Bil der entsprechend herzphasengesteuert integriert und eingelesen werden, so daß sich der Rauschanteil ver ringert.In the image memories 7 and 11 , a plurality of images can also be integrated and read in according to the cardiac phase, so that the noise component is reduced.

Der Schaltungsteil 9 kann entfallen, wenn die Diffe renzstufe 8 aus digitalen Bausteinen, beispielsweise aus zwei integrierten Schaltkreisen vom Typ SN 74 A 181 aufgebaut ist. Der Anschluß des Vorzeichenbits wird in diesem Fall durch den Umschalter 10 gesteuert. Soll eine Betragswertbildung erfolgen, so legt er an den Vorzeicheneingang des Bildspeichers 11 ein positives Vorzeichen, während er im anderen Falle den Vorzei chenausgang der Subtraktionsvorrichtung 8 mit dem Vorzeicheneingang des zweiten Bildspeichers 11 ver bindet.The circuit part 9 can be omitted if the dif ference level 8 is built up from digital components, for example from two integrated circuits of the type SN 74 A 181. The connection of the sign bit is controlled in this case by the changeover switch 10 . If the formation of an absolute value is to take place, he places a positive sign on the sign input of the image memory 11 , while in the other case he binds the sign output of the subtraction device 8 to the sign input of the second image memory 11 .

Mit dieser Röntgendiagnostikeinrichtung können äußere Herzrandbewegungen ohne Kontrastmittel dargestellt werden. Wird trotzdem eine Kontrastmitteleinspritzung durchgeführt, dann können dadurch auch Wandbewegungen, beispielsweise des Ventrikels oder von Blutgefäßen, erfaßt werden.With this X-ray diagnostic device, external Heart edge movements shown without contrast medium will. Will still be a contrast agent injection then wall movements, for example the ventricle or blood vessels, be recorded.

Claims

1. X-ray diagnostic device for displaying organs with an X-ray image intensifier television chain ( 4, 5 ), an image memory ( 7 ) and a subtraction device ( 8 ), which subtracts the stored and the current video signals, whereby a recording control device ( 15, 16, 17 ) control pulses for the image storage derived from the EKG of a patient ( 3 ), characterized in that the subtraction device ( 8 ) is followed by a second image memory ( 11 ), and that the recording control device ( 15, 16, 17 ) on both Image memories ( 7, 11 ) are connected and designed in such a way that they trigger the storage at different points in time of a cardiac phase.

2. X-ray diagnostic device according to claim 1, characterized in that a switch ( 10 ) is provided, the second image memory ( 11 ) either an output signal (A) of the subtraction device ( 8 ) or an output signal of a circuit part ( 9 ) which supplies the absolute values (/ A /) of the output signal (A) of the subtraction device ( 8 ).